内容正文:
专题六. 杆件四种基本变形及组合变形、直杆轴向拉、压截面上的内力(教案)-《土木工程-力学基础》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.考察学生对弯曲变形的理解,以及外力作用下杆件产生弯曲的原因。
2.要求学生分析在不同外力作用下杆件的组合变形情况,理解多种变形的叠加效应。
3.考察学生对轴向拉力对杆件的影响,如增加承载能力等。
4.考察学生对压力导致的内力分布不均匀性的理解,以及对杆件稳定性和受力性能的影响。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
重点一 轴力及其正负号规定
为计算杆件某一截面(如无特殊说明,以下本书所称截面均指横截面)m-m 上的内力,如图 3-7 所示,用一个“假想截面”在该截面处将杆件切断成为两部分;取任一部分为研究对象,要使这部分与原来一样处于平衡状态,就必须在被切断的截面上用内力代替另一部分对它的作用;然后根据平衡条件计算出该截面上的内力。这种计算内力的方法称为“截面法”截面法是计算杆件内力的基本方法。
重点二 轴力图的绘制
当杆件受到两个以上的轴向外力作用时,杆件不同的区段轴力不等,这种表示杆件各截面上的轴力沿其轴线方向变化情况的图形,称为轴力图。
绘制轴力图的方法:建立 F-x坐标系,用平行于杆件轴线的横坐标x表示截面的位置,垂直于杆件轴线的纵坐标表示截面上轴力的大小。根据杆件上作用的外力,将杆件分为若干段,每两个力之间为一段。按选定的比例,把正轴力画在x轴的上方,负轴力画在x轴的下方。
重点三 轴向拉、压杆截面上的正应力分布规律
由在实验中可以看到:两条圆周线之间的距离增大了,但圆周线仍然领会:这种通过观察变形来剖析内力垂直于轴线方向,即沿轴线方向平行移动了一段距离。分布的方法,是工程根据这种变形特征,可以假设:杆件的截面在变形前是平面,变形中常用和有效的一种后仍保持为平面且与杆件的轴线垂直,此假设称为平面假设。
[真题练讲]
1.(2021年山东省统一考试)压截面上的内力通常是由什么引起的?
a) 轴向拉力
b) 轴向压力
c) 剪切力
d) 扭力
答案:b) 轴向压力
解析:压截面上的内力通常由轴向压力引起。
2.(2018年河北省统一考试)当直杆受到轴向压力时,截面上的内力分布如何变化?
a) 均匀分布
b) 不均匀分布
c) 逐渐增大
d) 逐渐减小
答案:b) 不均匀分布
解析:当直杆受到轴向压力时,截面上的内力通常是不均匀分布的。
3.(2019年河北省统一考试) 扭转变形是由于杆件受到什么类型的外力而引起的?
a) 轴向拉力
b) 剪切力
c) 轴向压力
d) 扭力
答案:d) 扭力
解析:扭转变形是指杆件在受到扭力作用下发生的变形。
4.(2020年山东省统一考试)直杆受到轴向拉力后,可能会发生什么情况?
a) 杆件长度增加
b) 杆件长度保持不变
c) 杆件长度减少
d) 杆件扭转
答案:a) 杆件长度增加
解析:当直杆受到轴向拉力时,杆件可能会因拉伸而延长。
5.(2021年山东省统一考试)在组合变形中,剪切力和轴向压力同时作用时可能导致杆件发生什么变形?
a) 扭转变形
b) 压缩变形
c) 拉伸变形
d) 弯曲变形
答案:b) 压缩变形
解析:在组合变形中,剪切力和轴向压力同时作用可能导致杆件发生压缩变形。
[限时练讲]
1.剪切变形发生时,杆件的什么部分会发生相对滑动?
a) 相邻的截面
b) 杆件的表面
c) 杆件的中心
d) 杆件的末端
答案:a) 相邻的截面
解析:剪切变形是指杆件在受到剪切力作用下,相邻截面发生相对滑动而产生的变形。
2.直杆受到轴向拉力时,可能会导致杆件发生哪种变形?
a) 拉伸变形
b) 压缩变形
c) 扭转变形
d) 剪切变形
答案:a) 拉伸变形
解析:直杆受到轴向拉力时,通常会发生拉伸变形。
3.轴向拉力和剪切力同时作用时,杆件可能会发生什么变形?
a) 扭转变形
b) 压缩变形
c) 拉伸变形
d) 弯曲变形
答案:a) 扭转变形
解析:当轴向拉力和剪切力同时作用时,杆件可能会发生扭转变形。
4.杆件受到轴向压力后,可能会导致杆件发生什么情况?
a) 杆件长度保持不变
b) 杆件长度减少
c) 杆件长度增加
d) 杆件发生扭转
答案:b) 杆件长度减少
解析:当直杆受到轴向压力时,杆件可能会因压缩而缩短。
5.在组合变形中,剪切力和拉力同时作用时可能导致杆件发生什么变形?
a) 扭转变形
b) 压缩变形
c) 拉伸变形
d) 剪切变形
答案:a) 扭转变形
解析:在组合变形中,剪切力和拉力同时作用可能导致杆件发生扭转变形。
6.当直杆受到轴向压力时,截面上的内力分布如何变化?
a) 均匀分布
b) 不均匀分布
c) 逐渐减小
d) 逐渐增大
答案:b) 不均匀分布
解析:直杆受到轴向压力时,截面上的内力分布通常是不均